阻火器

 一、阻火装置

      1、作用：阻止火焰在设备和管道内扩散，或为了防止火焰窜入设备、容器与管道内 。

      2、原理：在可燃气体进出口两侧之间设置阻火介质，隔断火焰的传播；

      3、种类：液体（水）隔离、阻火器（网孔）、单向阀、安全液封、火星熄灭器等。

      二、阻火器

      1、工作原理

       阻火器的工作原理是使火焰在管中蔓延的速度随着管径的减小而减小，最后可以达到一个火焰不蔓延的临界直径。阻火器常用在容易引起火灾爆炸的高热设备和输送可燃气体、易燃液体蒸气的管道之间，以及可燃气体、易燃液体蒸气的排气管上。

      2、阻火机理  关于阻火器的阻火机理,目前主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。

      1）传热作用

       燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下,就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过 阻火元件的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时,则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热,使火焰温度降到着火点以下,从而阻止火焰蔓延。

     2）器壁效应

      燃烧与爆炸并不是分子间直接反应,而是受外来能量的激发,分子键遭到破坏,产生活化分子,活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基,自由基与其它分子相撞,生成新的产物,同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。

     3、阻火器的分类

   （1）金属网阻火器是用若干具有一定孔径的金属网把中间分隔成许多小孔隙。对一般有机溶剂采用四层金属网即可阻止火焰蔓延，通常采用6—12层。

      2）砾石阻火器

      是用砂粒、卵石、玻璃球等作为填料，这些阻火介质使阻火器内的空间被分隔成许多非直线性小孔隙，当可燃气体发生燃烧时，这些非直线性微孔能有效地阻止火焰的蔓延，其阻火效果比金属网阻火器更好。阻火介质的直径一般为3—4mm。

      3）波纹金属片阻火器

      壳体由铝合金铸造而成，阻火层由0.1—0.2mm厚的不锈钢带压制而成波纹型。

      4）波纹金属片阻火器

      两波纹带之间加一层同厚度的平带缠绕成圆形阻火层，阻火层上形成许多三角形孔隙，孔隙尺寸在0.45—1.5mm左右，其尺寸大小由火焰速度的大小决定，三角形孔隙有利于阻止火焰通过，阻火层厚度一般小大于50mm。

     5）泡沫金属型阻火器: 阻火器的阻火层用多孔隙的泡沫金属, 其结构与多孔隙的泡沫塑料相似。其金属中铬的含量不少于15% , 不大于40% , 容重不小于015g/cm3。其优点体积小, 重量轻, 但阻力大, 易堵塞。

     6）平行板型阻火器: 阻火器的阻火层由不锈钢薄板垂直平行排列而成, 板间隙在0.3～ 0.7mm 之间而形成许多细小的通道。这种结构能承受较猛烈的爆炸。它易于制造和清理, 但体积大, 流阻大。

     7）多孔板型阻火器: 阻火器的阻火层用不锈钢薄板水平方向重叠而成, 板上有许多细小的缝隙或许多细小的孔眼, 而形成了许多有规律的通道。板与板之间有0.6mm 的间隙, 形成固定的间距, 这种阻火器的阻力小, 但不能承受猛烈的爆炸。

     8）水封型阻火器: 水封用于阻止、节制气流。其原理是利用水位差的性能来阻止火焰通过, 因为火焰通过水封层时吸收大量热量, 迫使火焰熄灭。适用于阻止爆燃火焰通过, 其结构简单, 体积大, 因此使用上有其局限性。

     4、影响因素：

     阻火层的厚度、空隙直径、通道大小

     管道阻火器的阻火性能应达到GB13347《石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法》规定: ①阻火器壳体应能承受1.15倍于设计压力的水压试验, 无渗漏; ②阻爆燃型阻火器必须连续经受13 次阻爆燃试验, 每次必须阻止亚音速火焰通过; ③阻爆轰型阻火器必须连续经受13 次阻爆轰试验, 每次必须阻止超音速火焰通过。

     5、阻火器的选型

     1）阻火器按用途选型:阻火器按用途可分储罐阻火器、加油站阻火器、加热炉阻火器、火炬阻火器、放空管阻火器、煤气输送管阻火器等。

     2）阻火器按安装位置选型：管端阻火器（安装在排气管的端部）、管道阻火器（安装在管道中间位置）

     3）阻火器按阻止火焰速度选型：阻爆燃型阻火器（能阻止以亚音速传播的爆炸火焰通过）、阻爆轰型阻火器（能阻止以冲击波为特征、以超音速传播的爆炸火焰通过）

     4）阻火器按气体分级选型：适用于I 级气体的阻火器、适用于IIA 级气体的阻火器、适用于IIB 级气体的阻火器、适用于IIC 级气体的阻火器

     6、阻火器的设置：（1）输送有可能产生爆炸或爆轰的爆炸性混合气体的管道（应考虑可能的事故工况），在接收设备的入口处设置管道阻火器。

    （2）火炬排放气进入火炬头前应设置阻火器或阻火装置。

    （3）其它应设置管道阻火器的场合。

      7、阻火器的安装：（1）阻火器应安装在接近点火源的部位。

     （2）放空阻火器应尽量靠近管道末端设置，同时要考虑检修方便。

     （3）阻火器与管道的连接一般为法兰形式，小直径的管道采用螺纹连接。

      三、阻火器的维护保养方法

      1）为了确保阻火器的性能达到使用目的，在安装阻火器前，必须认真阅读厂家提供的说明书，并仔细核对标牌与所装管线要求是否一致。

      2） 阻火器上的流向标记必须与介质流向一致。

      3） 每隔半年应检查一次。检查阻火层是否有堵塞、变形或腐蚀等缺陷。

      4）被堵塞的阻火器阻火层应清洗干净，保证每个孔眼畅通，对于变形或腐蚀的阻火层应更换。

      5） 清洗阻火器芯件时，应采用高压蒸汽、非腐蚀性溶剂或压缩空气吹扫，不得采用锋利的硬件刷洗。

      6）重新安装阻火器时，应更新垫片并确认密封面已清洁和无损伤，不得漏气。